不是160KN 不是160么

关于涡扇20的推力始终是一个谜,有人说是120KN~130KN,也有人说是130KN~140KN,还有人说是160KN,少数人说是165KN 。
那么,涡扇20推力究竟是多大呢?
实际上,他们都猜错了!别急,这还要从涡扇20的研制过程说起,可以总结为3个阶段:
一、涡扇20的前身是SF-A发动机军用衍生型号,推力指标确实是130KN~140KN,涵道比为5:1 。
SF-A是由隶属于中国航空工业集团公司的中航商用飞机发动机有限责任公司设计、研制,是国产C919大型客机的国产配套发动机 。2009年,在上海举行的中国国际工业博览会预展上首次亮相,展板介绍其推力就是120KN~130KN,其军用衍生型号称为涡扇20,牺牲寿命指标将推力提升至130KN~140KN,作为国产大型运输机运20的国产配套发动机 。当年,我国连首款国产小涵道比大推力涡扇发动机太行发动机都还不太行 。因此,决策层对于涡扇20的指标不敢定得太高,只敢作为进口的D-30Kp2发动机的原位替代发动机,只是涵道比更大,油耗更低而已 。

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D-30KP2涡扇发动机
由于涡扇20的核心机来源于涡扇10,而涡扇10核心机技术来源于CFM-56,当时我国也有大量安装这种发动机的客机,非常容易获得这种发动机真机用于研究 。因此,当时决策部门考虑到我国首次研制大涵道比涡扇发动机,为降低研制难度和研制风险,打算以CFM-56为参考对象,研制一款涵道比为5:1的大涵道比涡扇发动机 。
2012年,一架安装1台涡扇20、3台D-30Kp2的伊尔76被拍到正在试飞 。然而,此后就一直迟迟没有涡扇20量产的消息被曝光,多数军迷以为涡扇20研制过程中遇到技术问题无法解决 。
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伊尔76疑似正在试飞涡扇20
个人推测,实际情况应该是当时我国决定仿制、改进D-30Kp2发动机,推力不变,油耗降低20% 。这时,推力差不多的涡扇20就有点重复建设的,对我国航空工业的拉动作用不明显,被迫修改指标 。
二、涡扇20涵道比从5:1提升至6:1,推力指标提升至160KN以上 。
2015年1月9日,中航工业成都发动机(集团)有限公司官网刊登了一篇名为《公司某型号发动机研制试飞圆满完成》文章,描述了该公司在2014年12月6日成功试飞某型发动机的消息 。许多媒体纷纷猜测这很有可能是涡扇-18(WS-18)发动机试飞成功的消息 。报道称,涡扇-18重量比D-30Kp2发动机轻了300公斤,也就是从2300公斤减至2000公斤,推力大8~9%,油耗降低20% 。
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这主要是因为D30Kp2是一款上世纪60年代研制的中等涵道比涡扇发动机,当时连单晶叶片都没有 。我国用更先进的轻质高强材料替换,造出来推力稍大,油耗更低的涡扇18 。
由于涡扇18推力相比D-30Kp2发动机大了8~9%,相当于127KN~128KN(约13吨),已经和原有的涡扇20的推力、油耗指标相差不大,为避免重复建设,只能提升涡扇20研制目标 。涡扇18仿制成功以后,已经能满足运20、轰6改进型的动力需求 。因此,尽早研制出涡扇20,解决运20“心脏病”问题就没那么迫切了 。涡扇20一下子有了宽松的研制时间来慢慢改进提升 。
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航展上公布的涡扇20数据
于是,涡扇20在上伊尔76试飞一段时间后,再次修改设计,涵道比从原本的5:1提升至6:1,推力指标从原本的120KN~130KN提升至160KN以上 。
三、涡扇20第一阶段改进型号涵道比从6:1提升至8:1,,推力被提升至180KN 。
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网友估算配图对应的涡扇发动机内径为2340毫米
2020年底,“e网西航”微信公众号发布的一篇名为《灯火阑珊 你是最美的那颗星》的文章曝光了疑似涡扇20装配图,通过对比发现其内径高达2.3米以上!这个数值正好和上文根据最近网友爆出的图片测出的数值一致!相比之下,推力为15.45吨的CFM-5C4风扇直径仅1.8364米 。美国C17配备的PW2040发动机内径也只有2.18米,推力却达到18.3吨 。由此可见,涡扇20的推力不可能低于18.3吨 。
正好有一篇研究论文曾经仿真计算过大涵道比涡扇发动机的推力,其中有一个型号涵道比为8:1,风扇直径为2.3米,推力却达到18421kgf(约180KN) 。
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某论文仿真计算给出的数据
至于涡扇20的涵道比是多少呢?有一篇论文曾透露过 。
2014年,某期刊的一篇文章曾经曝光了一款涵道比达到8:1的涡扇发动机,由于国内已知两款涵道比5:1以上的涡扇发动机仅有2款,分别涡扇20和CJ1000,其中,官方曾曝光CJ1000的涵道比达到9:1,因此,这款大涵道比涡扇发动机基本可以确定是涡扇20 。
不是160KN 不是160么

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某期刊论文摘要
多方消息均可以互相印证,这说明涡扇20的推力很可能真的是180KN(约18.37吨),涵道比达到8:1 。
【不是160KN 不是160么】结论:涡扇20基本型号涵道比很可能达到6:1,推力达到160KN(约16.3吨),第一阶段改进型涵道比提升到8:1,推力提升到180KN(约18.37吨) 。不论网络曝光的涡扇20版运20采用涡扇20系列哪一型号,都能极大提升其飞行性能!由于涡扇20涵道比高于C17采用的PW2040发动机,预计运20油耗将比美国C17运输机更低 。